人教版物理必修第章曲線運(yùn)動(dòng)單元補(bǔ)充練習(xí)

1、中學(xué)高 2020 級(jí)高一（下）物理培優(yōu)練習(xí)題一一、平拋運(yùn)動(dòng)與斜面結(jié)合問題1.關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下而的幾種說法中正確的是( )a. 平拋運(yùn)動(dòng)是一種不受任何外力作用的運(yùn)動(dòng)b. 平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，它的速度方向不斷改變，不可能是勻變速運(yùn)動(dòng)c. 平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng) d.平拋運(yùn)動(dòng)的落地時(shí)間與初速度大小無關(guān)，而落地時(shí)的水平位移與拋出點(diǎn)的高度 有關(guān)答案：cd2.以速度 v 水平拋出一物體，當(dāng)其豎直分位移與水平分位移相等時(shí)，此物體的(0a.豎直分速度等于水平分速度 b.瞬時(shí)速度為 5v0)2vc.運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 0g2 2v2d.發(fā)生的位移為 0g答案：bcd（點(diǎn)撥：sx

2、v t,s0 y12gt2，據(jù) sxsy2v得 t 0g；同時(shí)，根據(jù) vxv ,v0y2v0，則 v v2 v2 5v x y 0，選 b，不選 a ;根據(jù)題意，位移 s 2sx2 2v20g）3.如圖所示，一節(jié)車廂沿著平直軌道以速度 v 勻速0行駛，車廂內(nèi)貨架邊放一個(gè)球，離車廂地板高為 h當(dāng) 車廂突然改以加速度 a 做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，貨架上的 小球?qū)⒙湎?小球落到地板上時(shí)，落點(diǎn)到貨架邊緣的水平距離是()a.v02hgahb.2gahc .gd .v02h ahg g答案：c.(點(diǎn)撥： t2hg1 ah ，則 s at22 g)4.(2014 重慶市巴蜀中學(xué)月考)從高 h 的平臺(tái)上水平踢出一球,

3、欲擊中地面上 a 點(diǎn). 若兩次踢球的方向均正確,第一次初速度為 v1,球的落地點(diǎn)比 a 近了 a;第二次球 的落地點(diǎn)比 a 遠(yuǎn)了 b,如圖所示,試求:(1) 第一次小球下落的時(shí)間;(2) 第二次踢出時(shí)球的初速度多大?解析:(1)豎直方向:h= gt2,t= . (2)水平方向:x-a=v1t x+b=v2t 由解得 v2=v1+ (a+b).答案:(1) (2)v + (a+b)15.如圖所示，圓弧形凹槽固定在水平地面上，其中abc 是以 o 為圓心的一段圓弧，位于豎直平面內(nèi)現(xiàn)有一小球從一水平桌面的邊緣 p 點(diǎn)向右水平飛出，該小球恰好能從 a 點(diǎn)沿圓弧的切線方向進(jìn)入軌道oa 與豎直方向的夾角為

4、 ，pa 與豎直方向的1夾角為 下列說法正確的是（ a ）2atan tan =2 bcot tan =21 2 1 2ccot cot =2 dtan cot =21 2 1 2二、圓周運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析6.2013 年 6 月 20 日上午 10 時(shí),中國(guó)載人航天史上的首堂太空授課開講.航天員 做了一個(gè)有趣實(shí)驗(yàn):t 形支架上,用細(xì)繩拴著一顆明黃色的小鋼球.航天員王亞平 用手指沿切線方向輕推小球,可以看到小球在拉力作用下在某一平面內(nèi)做勻速圓 周運(yùn)動(dòng).從電視畫面上可估算出細(xì)繩長(zhǎng)度大約為 32 cm,小球 2 s 轉(zhuǎn)動(dòng)一圈.由此 可知王亞平使小球沿垂直細(xì)繩方向獲得的速度為( c )a.0.1 m

5、/s b.0.5 m/s c.1 m/s d.2 m/s解析:小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周長(zhǎng)為 s=2r=20.32 m=2 m,由 s=vt 可得小球 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度為 v=s/t=1 m/s,選項(xiàng) c 正確.7.(2014 四川資陽診斷)(多選)如圖所示,水平放置的兩個(gè)用相同材料制成的輪 p 和 q 靠摩擦傳動(dòng),兩輪的半徑 rr=21.當(dāng)主動(dòng)輪 q 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在 q 輪邊緣上 放置的小木塊恰能相對(duì)靜止在 q 輪邊緣上,此時(shí) q 輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為1,木塊的 向心加速度為 a1;若改變轉(zhuǎn)速,把小木塊放在 p 輪邊緣也恰能靜止,此時(shí) q 輪轉(zhuǎn)動(dòng) 的角速度為2,木塊的向心加速度為 a2,則 (

6、ac )a. = b. =c. = d. =解析:根據(jù)題述,a1= r,ma1=mg;聯(lián)立解得g= r.小木塊放在 p 輪邊緣也恰能靜止,g=2r=22r.r=2r,聯(lián)立解得 = ,選項(xiàng) a 正確,b 錯(cuò)誤;木塊在 兩輪邊緣的向心加速度相等,均等于g,選項(xiàng) c 正確,d 錯(cuò)誤.五、圓周運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)力學(xué)分析8如圖所示，質(zhì)量分別為 m1、m2 的小球 a、b 可以在光滑的水平桿上滑動(dòng)，兩球之間用一根水平細(xì)線相連，m1=2m2當(dāng)裝置以角速度繞中心軸線勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到平衡時(shí)，兩球離軸的距離保持不變， 則有( )a.兩球的向心力大小相等 b.r1r22c.兩球的向心加速度大小相等 d.當(dāng) 增大時(shí)，b 球向外

7、運(yùn)動(dòng)答案：ab(點(diǎn)撥：a、b 相對(duì)桿靜止時(shí)，角速度一致，且向心力均由中間繩子提供，因此向心力大小相等，但根據(jù) f=m2r，由于 m =2m ，則 r1 2 112r2如果增大，a、b 兩球所需向心力同時(shí)增大，且仍保持相等，所以不會(huì)發(fā)生移動(dòng))9.(2013 全國(guó)新課標(biāo)理綜)(多選)公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶.如圖,某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧,當(dāng)汽車行駛的速率為 vc 時(shí),汽車恰好沒有向公路內(nèi)外 兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì).則在該彎道處( ac )a. 路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低b. 車速只要低于 vc,車輛便會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)c. 車速雖然高于 vc,但只要不超出某一最高限度,車輛便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)d.當(dāng)路面結(jié)冰時(shí),與未

8、結(jié)冰時(shí)相比,vc 的值變小解析:汽車在經(jīng)過急轉(zhuǎn)彎處可看成是做圓周運(yùn)動(dòng),需要受到指向彎道內(nèi)側(cè)的向心 力,當(dāng)路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低時(shí),汽車經(jīng)過時(shí)重力與路面支持力的合力沿水平方向,若 恰好提供汽車做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力,汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨 勢(shì),選項(xiàng) a 正確;若車速小于 vc,汽車有向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì),車輪受到向外的摩擦 力,只要此摩擦力小于車輪與地面間的最大靜摩擦力,汽車就不會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng),選 項(xiàng) b 錯(cuò)誤;當(dāng)車速高于 vc,車輪受到的摩擦力指向內(nèi)側(cè),只要摩擦力小于最大靜摩 擦力,即車速不超出某一最高限度,汽車便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng),選項(xiàng) c 正確;vc 是車 輪剛好不受地面?zhèn)认蚰Σ亮r(shí)的速度,因

9、此與路面是否結(jié)冰無關(guān),選項(xiàng) d 錯(cuò)誤. 10.在光滑水平面上,有一轉(zhuǎn)軸垂直于此平面,交點(diǎn) o 的上方 h 處固定一細(xì)繩,繩的 另一端連接一質(zhì)量為 m 的小球 b,繩長(zhǎng) lh,小球可隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)在光滑水平面上做 勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示.要使小球不離開水平面,轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的最大值是 ( a )a. b. c. d.解析:當(dāng)小球即將離開水平面時(shí),fn=0,對(duì)小球受力分析如圖.由牛頓第二定律得 mgtan =m(2nm)2r,r=htan ,聯(lián)立得 nm= 正確.,故選項(xiàng) a11如圖所示，在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放一個(gè)質(zhì)量 m 2 kg 的木塊，它與轉(zhuǎn)臺(tái)間最大靜摩擦力 ffmax6.0 n，繩的一端系在木塊上，穿過轉(zhuǎn)臺(tái)

10、的中心孔o(hù) (孔光滑，忽略小滑輪的影響)，另一端222懸掛一個(gè)質(zhì)量 m 1.0 kg的物體，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度 5 rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，木塊相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜 止，則木塊到 o 點(diǎn)的距離可能是(g 取 10 m/s ，m 、m 均視為質(zhì)點(diǎn))( )a 0.04 mc 0.16 mb 0.08 md 0.32 m答案 bcd解析 當(dāng) m 有遠(yuǎn)離軸心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，有：mg f m rfmax max當(dāng) m 有靠近軸心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，有：mg f m rfmax min解得：r 0.32 m，r 0.08 mmax min即 0.08 mr0.32 m.12.(2014 北京市朝陽區(qū)模擬)圖(甲)為游樂園中“空中

11、飛椅”的游戲設(shè)施,它的 基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上,繩子的下端連接座椅,人坐在座椅 上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋.若將人和座椅看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn),則可簡(jiǎn)化為如圖(乙) 所示的物理模型,其中 p 為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤,可繞豎直轉(zhuǎn)軸 oo轉(zhuǎn)動(dòng),設(shè)繩長(zhǎng) l=10 m,質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量 m=60 kg,轉(zhuǎn)盤靜止時(shí)質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)軸之間的距離 d=4.0 m,轉(zhuǎn)盤逐 漸加速轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間后質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),此時(shí)繩與豎直方 向的夾角=37(不計(jì)空氣阻力及繩重,且繩不可伸長(zhǎng),sin 37=0.6,cos 37=0.8,g 取 10 m/s2),質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),求:(1) 繩子拉力的大小;

12、(2) 轉(zhuǎn)盤角速度的大小.解析:(1)人和座椅受力情況如圖所示.豎直方向:fcos -mg=0解得:f= =750 n. (2)水平方向:fsin =m2r由幾何關(guān)系得 r=d+lsin 解得= rad/s.答案:(1)750 n (2) rad/s13. 如圖是電動(dòng)打夯機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)質(zhì)量為 m 的重錘（重錘可視為質(zhì)點(diǎn)）繞轉(zhuǎn)軸 0 勻速轉(zhuǎn)動(dòng),重錘轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為 r.電動(dòng)機(jī)連同打夯機(jī)底座的質(zhì)量為 m ,重錘和轉(zhuǎn)軸 0 之間連接 桿的質(zhì)量可以忽略不計(jì),重力加速度為 g.（1） 重錘轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為多大時(shí),才能使打夯機(jī)底座剛好離開地面?（2） 若重錘以上述的角速度轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)打夯機(jī)的重錘通過最低位

13、置時(shí),打夯機(jī)對(duì)地面的壓力為 多大?（1 ） （2 ） 2 （m + m ）g三、豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)14.如圖所示，一光滑的半徑為 r 的半圓形軌道放在水平面上，一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球以某一速度沖上軌道，當(dāng)小球?qū)⒁獜能壍揽陲w出時(shí)，軌道的壓力恰好為零，則小球落地點(diǎn) c距 a 處多遠(yuǎn)?答案：2r(點(diǎn)撥：根據(jù)題意，b 點(diǎn)飛出時(shí)，軌道壓力為 0，則，v2mg m brvbgr小球從 b 點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，t2h 4rg g,那么s v t grb4rg2r)15.(2015 甘肅天水一中段考)如圖所示,傾斜放置的圓盤繞著中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng), 圓盤的傾角為 37,在距轉(zhuǎn)動(dòng)中心 r=0.1 m 處放一小木塊,小木塊跟隨圓盤一起 轉(zhuǎn)動(dòng),小木塊與圓盤的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.8,木塊與圓盤的最大靜摩擦力與相同 條件下的滑動(dòng)摩擦力相同.若要保持小木塊不相對(duì)